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一种定位系统及定位方法

阅读:749发布:2020-05-11

专利汇可以提供一种定位系统及定位方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种 角 膜 定位 系统及定位方法,涉及医疗器械领域。用以提高角膜定位中的准确性,降低劳动量。包括: 机械臂 组件, 图像识别 系统,与所述图像识别系统相对设置的背景组件,以及与所述图像识别系统连接的计算定位系统;所述背景组件用于提供背景光;所述图像识别系统用于,获取所述背景组件透过所述机械臂组件夹持的角膜 包装 体的背景光形成的图像;计算定位系统用于,对所述图像识别系统获取的图像进行分析计算,获取所述角膜的 位置 信息。本发明的角膜定位系统用于角膜定位。,下面是一种定位系统及定位方法专利的具体信息内容。

1.一种定位系统,其特征在于,包括:
机械臂组件,图像识别系统,与所述图像识别系统相对设置的背景组件,以及与所述图像识别系统连接的计算定位系统;其中,所述机械臂组件用于将装有待定位角膜的角膜包装体移至所述图像识别系统和所述背景组件之间;
所述背景组件用于提供背景光;
所述图像识别系统用于,获取所述角膜包装体在所述背景光的作用下形成的图像;
所述计算定位系统用于,对所述图像识别系统获取的图像进行分析计算,获得所述角膜的位置信息。
2.根据权利要求1所述的角膜定位系统,其特征在于,所述图像识别系统包括摄像头,所述背景组件包含定位屏和光源,所述光源设置在所述定位屏的相对于所述图像识别系统的后方。
3.根据权利要求2所述的角膜定位系统,其特征在于,所述摄像头的中心位置设置在所述定位屏的垂直中心线上。
4.根据权利要求2所述的角膜定位系统,其特征在于,所述机械臂组件包括平移动组件、竖直移动组件和夹持组件,所述水平移动组件可带动竖直移动组件和夹持组件沿平行于所述定位屏表面的水平方向往复移动,所述竖直移动组件可带动夹持组件沿平行于所述定位屏表面的竖直方向往复移动。
5.根据权利要求4所述的角膜定位系统,其特征在于,所述水平移动组件包括第一驱动件、水平导轨、设置于所述水平导轨内的水平丝杠、以及与所述水平丝杠配合的第一螺母,所述第一螺母与所述水平导轨滑动连接,所述第一驱动件可带动所述水平丝杠转动,所述竖直移动组件与所述第一螺母固定连接;
所述竖直移动组件包括第二驱动件、竖直导轨、设置于所述竖直导轨内的竖直丝杠、以及与所述竖直丝杠配合的第二螺母,所述第二螺母与所述竖直导轨滑动连接,所述第二驱动件可带动所述竖直丝杠转动。
6.根据权利要求5所述的角膜定位系统,其特征在于,所述夹持组件包含:
支撑部件,第一夹持部件,第二夹持部件,复位部件和驱动部件;
其中,所述第一夹持部件和第二夹持部件的中心部位分别设置有定位窗;所述第一夹持部件固定于所述支撑部件上,所述第一夹持部件和所述第二夹持部件相对设置,且所述第一夹持部件和所述第二夹持部件之间通过复位部件连接,所述驱动部件包括电机,所述电机的输出轴连接有摆臂,所述摆臂远离所述电机输出轴的一端与所述第二夹持部件抵靠,当所述电机的输出轴带动所述摆臂向靠近所述第二夹持部件的方向摆动时,所述摆臂可推动所述第二夹持部件向所述第一夹持部件的方向转动,直至所述第一夹持部件和第二夹持部件相贴合,当所述电机的输出轴停止带动所述摆臂摆动时,所述第二夹持部件在所述复位件的作用下向远离所述第一夹持部件的方向转动。
7.根据权利要求6所述的角膜定位系统,其特征在于:
当所述夹持组件夹持所述角膜包装体位于所述图像识别系统和所述背景组件之间时,所述定位窗的中心位置位于所述定位屏的垂直中心线上。
8.根据权利要求5所述的角膜定位系统,其特征在于,所述水平丝杠的一端设置有旋转钮,当旋转所述旋转钮时,可带动所述水平丝杠转动,使得所述竖直移动组件和夹持组件沿水平方向移动。
9.根据权利要求6所述的角膜定位系统,其特征在于,还包括样品台,所述样品台设置于所述夹持组件初始位置的下方,所述样品台上设置有限位槽,所述限位槽位于所述第一夹持部件与所述第二夹持部件处于夹紧状态时,所述第一夹持部件与所述第二夹持部件之间夹缝的正下方;
其中,所述初始位置为所述夹持组件在所述机械臂组件上预设的初始化状态。
10.一种角膜定位方法,其特征在于,应用于权利要求1所述的角膜定位系统,所述方法包括:
在初始位置通过机械臂组件夹持住装有待定位角膜的角膜包装体;
通过机械臂组件将所述角膜包装体移动至图像识别系统和背景组件之间;
通过所述背景组件提供背景光,并通过图像识别系统获取所述角膜包装体在所述背景光的作用下形成的图像;
利用计算定位系统对所述图像识别系统获取的图像进行分析计算,获得所述角膜的位置信息。
11.根据权利要求10所述的方法,其特征在于:所述背景组件包含定位屏和光源,所述光源设置在所述定位屏的相对于所述图像识别系统的后方,所述机械臂组件包括水平移动组件、竖直移动组件和夹持组件,所述水平移动组件可带动竖直移动组件和夹持组件沿平行于所述定位屏表面的水平方向往复移动,所述竖直移动组件可带动夹持组件沿平行于所述定位屏表面的竖直方向往复移动;所述水平移动组件包括第一驱动件、水平导轨、设置于所述水平导轨内的水平丝杠、以及与所述水平丝杠配合的第一螺母,所述第一螺母与所述水平导轨滑动连接,所述第一驱动件可带动所述水平丝杠转动,所述竖直移动组件与所述第一螺母固定连接;所述竖直移动组件包括第二驱动件、竖直导轨、设置于所述竖直导轨内的竖直丝杠、以及与所述竖直丝杠配合的第二螺母,所述第二螺母与所述竖直导轨滑动连接,所述第二驱动件可带动所述竖直丝杠转动;
所述通过机械臂组件将所述角膜包装体移动至图像识别系统和背景组件之间,包括:
开启所述第二驱动件,所述第二驱动件驱动所述竖直丝杠转动,带动所述夹持组件从所述初始位置沿平行于所述定位屏表面的竖直移动,在所述角膜包装体与所述图像识别系统和所述背景组件的处于相同高度时,关闭所述第二驱动件;
开启所述第一驱动件,所述第一驱动件驱动所述水平丝杠转动,带动所述竖直移动组件和所述夹持组件沿平行于所述定位屏表面的水平方向移动,在所述角膜包装体位于所述图像识别系统和所述背景组件之间时,关闭所述第一驱动件。
12.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,所述夹持组件包含:支撑部件,第一夹持部件,第二夹持部件,复位部件和驱动部件;
其中,所述第一夹持部件和第二夹持部件的中心部位分别设置有定位窗;所述第一夹持部件固定于所述支撑部件上,所述第一夹持部件和所述第二夹持部件相对设置,且所述第一夹持部件和所述第二夹持部件之间通过复位部件连接,所述驱动部件包括电机,所述电机的输出轴连接有摆臂,所述摆臂远离所述电机输出轴的一端与所述第二夹持部件抵靠;
所述在初始位置通过机械臂组件夹持住装有待定位角膜的角膜包装体,包括:
在所述电机关闭,所述第二夹持部件和所述第一夹持部件在所述复位部件的作用下呈现打开状态时,将所述装有待定位角膜的角膜包装体放置于所述第一夹持部件与所述第二夹持部件之间并保持;
开启所述电机,所述电机的输出轴带动所述摆臂向靠近所述第二夹持部件的方向摆动,所述摆臂推动所述第二夹持部件向所述第一夹持部件的方向转动,直至所述第一夹持部件和第二夹持部件相贴合。

说明书全文

一种定位系统及定位方法

技术领域

[0001] 本发明涉及医疗器械领域,尤其涉及一种角膜定位系统及定位方法。

背景技术

[0002] 角膜病是全球范围内第二致盲眼病,并且以每年150-200万病例的速度递增。角膜移植是目前治疗角膜盲唯一有效的方法,而角膜移植材料的来源主要是角膜捐献和角膜替代品,如脱细胞角膜基质等。虽然角膜移植的成功率相当高,排斥率很低,但是角膜移植后眼睛视的恢复却很不如人意,主要的表现就是不规则散光,由于角膜移植无法克服不规则散光的存在。目前角膜移植中的难题即如何定位角膜。
[0003] 现有技术中,角膜的定位是在角膜移植手术前做角膜曲率和角膜地形图检查,得到角膜的位置信息,由于现有技术中进行角膜定位时需要放置角膜定位环来辅助定位,这种定位步骤比较繁琐,且系统的误差几率比较高。

发明内容

[0004] 本发明的实施例提供一种角膜定位系统及定位方法,以提高角膜定位中的准确性,降低劳动量。
[0005] 为达到上述目的,一方面,本发明的实施例提供了一种角膜定位系统,包括:机械臂组件,图像识别系统,与所述图像识别系统相对设置的背景组件,以及与所述图像识别系统连接的计算定位系统;其中,所述机械臂组件用于将装有待定位角膜的角膜包装体移至所述图像识别系统和所述背景组件之间;
[0006] 所述背景组件用于提供背景光;
[0007] 所述图像识别系统用于,获取所述角膜包装体在所述背景光的作用下形成的图像;
[0008] 所述计算定位系统用于,对所述图像识别系统获取的图像进行分析计算,获得所述角膜的位置信息。
[0009] 本发明实施例提供的角膜定位系统,角膜包装体用于盛放待定位的角膜,当需要对角膜包装体中的角膜进行定位时,通过机械臂组件将角膜包装体移动至图像识别系统和背景组件之间,利用背景组件提供背景光照射角膜包装体,通过在图像识别系统中获取所述背景组件透过所述机械臂组件夹持的角膜包装体的背景光形成的图像,进一步,通过计算定位系统对所述图像识别系统获取的图像进行分析计算,获取所述角膜的位置信息。本发明实施例提供的角膜定位系统不仅可以提高角膜定位的效率及准确性,而且降低了工人劳动量。
[0010] 第二方面,本发明的实施例还提供了一种角膜的定位方法,包括以下步骤:在初始位置通过机械臂组件夹持住装有待定位角膜的角膜包装体;
[0011] 通过机械臂组件将所述角膜包装体移动至图像识别系统和背景组件之间;
[0012] 通过所述背景组件提供背景光,并通过图像识别系统获取所述角膜包装体在所述背景光的作用下形成的图像;
[0013] 利用计算定位系统对所述图像识别系统获取的图像进行分析计算,获得所述角膜的位置信息。
[0014] 本发明实施例提供的角膜的定位方法,当需要对角膜定位时,可将待定位角膜盛放于角膜包装体中,通过机械臂组件将装有待定位角膜的角膜包装体移至图像识别系统和背景组件之间,通过背景组件提供背景光,通过图像识别系统获取所述角膜包装体在所述背景光的作用下形成的图像,此时,利用计算定位系统对图像识别系统获取的图像进行分析计算,便可获取角膜的位置信息。本发明实施例提供的角膜定位系统不仅可以提高角膜定位中的准确性,而且降低了工人劳动量。附图说明
[0015] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0016] 图1为本发明实施例一提供的角膜定位系统的立体图;
[0017] 图2为本发明实施例一提供的角膜定位系统的俯视图;
[0018] 图3为本发明实施例一提供的背景组件的结构示意图;
[0019] 图4为本发明实施例一提供的背景组件与图像识别系统定位时的结构示意图;
[0020] 图5为本发明实施例一提供的夹持组件的结构示意图;
[0021] 图6为本发明实施例一提供的样品台的结构示意图;
[0022] 图7为本发明实施例一提供的计算定位系统的结构示意图;
[0023] 图8为本发明实施例二提供的角膜定位系统的流程图一;
[0024] 图9为本发明实施例二提供的角膜定位系统的流程图二;
[0025] 图10为本发明实施例二提供的角膜定位系统的流程图三;
[0026] 图11为本发明实施例三提供的角膜定位系统的流程图一;
[0027] 图12为本发明实施例三提供的角膜定位系统的流程图二;
[0028] 图13为本发明实施例三提供的角膜定位系统的流程图三;
[0029] 图14为本发明实施例三提供的角膜定位系统的流程图四;
[0030] 图15为本发明实施例三提供的角膜定位系统的流程图五;
[0031] 图16为本发明实施例三提供的角膜定位系统的流程图六。

具体实施方式

[0032] 下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0033] 在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“上”、“下”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。在本发明中X、Y轴两个方向的定义为:X—水平横轴;Y—垂直的竖轴。
[0034] 实施例一
[0035] 一方面,参见图1和图2,参见图1和图2为本发明实施例提供的一种角膜定位系统,包括:机械臂组件5,图像识别系统7,与图像识别系统相对设置的背景组件1,以及与图像识别系统7连接的计算定位系统8;其中,机械臂组件5用于,将装有待定位角膜的角膜包装体(图1中未图出)移至图像识别系统7和背景组件1之间;背景组件1,用于提供背景光;图像识别系统7用于,获取所述获取角膜包装体在所述背景光的作用下形成的图像;计算定位系统8(图中未画出),用于对图像识别系统7获取的图像进行分析计算,获得角膜的位置信息。
[0036] 本发明实施例提供的角膜定位系统,当需要对角膜定位时,可将角膜装于角膜包装体中,通过机械臂组件将装有待定位角膜的角膜包装体移至图像识别系统和背景组件之间,通过背景组件提供背景光,通过图像识别系统所述角膜包装体在所述背景光的作用下形成的图像;然后,利用计算定位系统对图像识别系统获取的图像进行分析计算,便可获得角膜的位置信息。本发明实施例提供的角膜定位系统不仅可以提高角膜定位中的准确性,而且降低了工人劳动量。
[0037] 其中,本发明实施例对所述角膜包装体的材料、形状和尺寸不作具体限定,优选的,为了方便背景组件提供的背景光透过装有待定位角膜的所述角膜包装体时形成图像,优选的,本发明实施例的角膜包装体采用表面光滑的透明匀质材料,使得当背景组件1提供的背景光能够直接穿透位于角膜包装体中的角膜使其在所述定位屏11中形成图像;
[0038] 其中,为了使所述机械臂组件5处于夹紧状态时,能够夹紧所述角膜包装体,优选的,所述该角膜包装体的形状可以根据所述机械臂组件5的夹持组件53的夹持形状进行设计,示例性的,可以将所述角膜包装体设计为所述机械臂组件5的夹持组件53容易夹持的形状,本发明实施例对此不作限制。只要当所述机械臂组件5处于夹紧状态时,能够夹紧所述角膜包装体并带动所述角膜包装体移动即可。
[0039] 其中,所述角膜包装体的厚度,应该小于等于当所述机械臂组件5的夹持组件53的处于打开状态时的最大打开距离,本发明实施例对此不做限制。
[0040] 其中,对角膜包装体中的角膜不做限定,所有需要定位的角膜均可以作为本发明的角膜。
[0041] 其中,对所述图像识别系统7的具体结构不作限定,只要所述图像识别系统7能够获取背景组件透过机械臂组件5夹持的角膜包装体的背景光形成的图像即可。优选的,本发明实施例的图像识别系统7为摄像头,该摄像头用于扫描背景组件1透过机械臂组件5夹持的角膜包装体的背景光形成的图像,以获取角膜透过背景光形成的图像。
[0042] 如图3所示,进一步的,背景组件1包含定位屏11和光源12,所述光源12设置在所述定位屏11的相对于所述图像识别系统7的后方。
[0043] 其中,本发明实施例对所述定位屏11的材质不作限定,可以根据需要进行选择,为了对角膜包装体中的角膜进行准确定位,示例性的,在实际应用中,可以在所述定位屏11上设置一个二维坐标系,坐标系的X轴为该定位屏11下框边、Y轴为与下边框相邻的所述定位屏11的左框边,在该定位屏11上的任意位置都可以利用该坐标系中的坐标(x,y)来标识。例如,在实际应用中,背景光透过机械臂组件5夹持的角膜包装体在该定位屏11上形成图像时,记录该图像中每个像素点处于坐标系中的位置A(x1,y1),B(x2,y2)…N(xn,yn)。
[0044] 其中,本发明实施例对定位屏11的后方的光源12的具体颜色不作限定,只要所述光源12能够提供背景光使得该背景光透过机械臂组件5夹持的角膜包装体时在定位屏11上能够形成图像即可。
[0045] 进一步优选的,为了获取定位更加准确的角膜定位图像,所述摄像头的中心位置设置在所述定位屏11的垂直中心线上。参见图4,示例性的,可以采用同一个十字模板2,来校准图像识别系统7即摄像头的中心位置与所述定位屏11的中心位置是否正对设置,优选的,该十字模板2以乙酸盐墨打印。
[0046] 为了方便角膜包装体沿水平方向和垂直方向移动,机械臂组件5包括水平移动组件52、竖直移动组件51和夹持组件53,水平移动组件52可带动竖直移动组件51和夹持组件
53沿平行于所述定位屏11表面的水平方向往复移动,竖直移动组件51可带动夹持组件53沿平行于所述定位屏11表面的竖直方向往复移动。
[0047] 本发明实施例对水平移动组件52、竖直移动组件51和夹持组件53的具体结构不做限定,进一步优选的,所述水平移动组件52包括第一驱动件(图中未画出)、水平导轨521、设置于所述水平导轨521内的水平丝杠、以及与所述水平丝杠配合的第一螺母522,所述第一螺母522与所述水平导轨521滑动连接,所述第一驱动件可带动所述水平丝杠转动,所述竖直移动组件51与所述第一螺母522固定连接;
[0048] 所述竖直移动组件51包括第二驱动件、竖直导轨、设置于所述竖直导轨内的竖直丝杠、以及与所述竖直丝杠配合的第二螺母,所述第二螺母与所述竖直导轨滑动连接,所述第二驱动件可带动所述竖直丝杠转动。
[0049] 其中,本发明实施例对第一驱动组件和第二驱动组件不进行限定,示例性的,为了能够使水平移动组件52带动竖直移动组件51和夹持组件53沿水平方向往复移动,优选的,本发明实施例的第一驱动组件和第二驱动组件可以采用电机。所述第一螺母522由第一驱动件带动所述水平丝杠转动从而在所述水平导轨中滑动,并带动竖直移动组件51和角膜包装体在水平方向移动,第二螺母沿竖直导轨滑动时,可带动角膜包装体上下移动,因此,在水平移动组件52的作用下,角膜包装体可以实现水平移动,在竖直移动组件51的作用下,角膜包装体可以实现上下移动,从而实现角膜包装体的移动。
[0050] 示例性的,为了使机械臂组件5能够实现手动调节,优选的,在水平导轨521的一端设置有旋转钮,当旋转所述旋转钮时,可带动所述水平丝杠转动,使得竖直移动组件51和夹持组件53沿水平方向移动,从而实现在机械臂组件5需要微调或者出现故障时,通过手动旋转该旋转钮可实现该机械臂组件5沿竖直移动组件51和夹持组件53沿水平方向移动。
[0051] 需要说明的是,在实际操作过程中可将机械臂组件5、图像识别系统7、背景组件1以及计算定位系统置于如图1所示的机架3上,该机架3上设置有停止按钮10用于控制整个定位系统的运行状态,当定位系统出现故障时控制该定位系统处于停止状态,按钮11用于控制机械臂组件回复至初始位置。
[0052] 参见图4和图5,为了使机械臂组件5能够夹紧角膜包装体从而带动其沿水平方向或竖直方向移动,优选的,夹持组件53包含:支撑部件,第一夹持部件531,第二夹持部件
533,复位部件和驱动部件15;
[0053] 其中,第一夹持部件531和第二夹持部件533的中心部位分别设置有定位窗532;所述第一夹持部件531固定于所述支撑部件上,所述第一夹持部件531和所述第二夹持部件533相对设置,且所述第一夹持部件531和所述第二夹持部件533之间通过复位部件连接。
[0054] 为了使驱动部件15可以带动所述夹持组件53夹持住所述角膜包装体,优选的,所述驱动组件15包括电机151,在所述电机151的输出轴连接有摆臂152,所述摆臂152远离所述电机151输出轴的一端与所述第二夹持部件533抵靠,当所述电机151通电时,所述电机151的输出轴带动所述摆臂152向靠近所述第二夹持部件533的方向摆动,所述摆臂152可推动所述第二夹持部件533向所述第一夹持部件531的方向转动,直至所述第一夹持部件531和第二夹持部件533相贴合,进而使得所述夹持组件53处于夹紧状态;当所述电机的输出轴停止带动所述摆臂152摆动时,所述第二夹持部件533在所述复位件的作用下向远离所述第一夹持部件531的方向转动,进而使得所述夹持组件53处于打开状态。
[0055] 需要说明的是,常态时,即该夹持组件53未处在工作状态,该夹持部件53处于打开状态,如图4所示状态,位于第一夹持部件531和第二夹持部件533的复位部件未受到外力作用而处于初始状态,在工作状态时,通过电机151带动摆臂152向所述第二夹持部件533施加外力,使得所述第二夹持部件533在摆臂152施加的外力挤压下向所述第一夹持部件531转动,使位于第一夹持部件531和第二夹持部件533之间的复位部件受到第二夹持部件533和第一夹持部件531施加的轴向压力,而发生形变,进而使得第一夹持部件533和第二夹持部件533处于夹紧状态,当施加于第二夹持部件533的外力消失时,即电机151停止工作,未带动摆臂152向第二夹持部件533施加外力,第一夹持部件531和第二夹持部件533在复位部件的作用下恢复到常态。
[0056] 为了使驱动部件15带动所述摆臂152向所述第二夹持部件533施加外力,优选的,本发明实施例的驱动部件15通过电机(图中未画出)驱动,当所述电机151通电时,电机151带动所述驱动部件15转动,所述驱动部件15带动所述摆臂152向所述第二夹持部件533施加外力,当所述电机151断电时,驱动部件15停止转动,施加在第二夹持部件533的外力消失,夹持组件53在复位部件的作用下恢复到常态。
[0057] 需要说明的是,在实际应用中,本发明实施例的驱动部件15也可以通过所述摆臂152施加外力给第一夹持部件531使得第一夹持部件531在受到外力的作用下向第二夹持部件533转动,本发明实施例对此不进行限制,只能能够使得第一夹持部件531和第二夹持部件533在工作状态时能夹紧角膜包装体即可。
[0058] 示例的,当需要夹紧角膜包装体时,在夹持组件53处于常态时,将装有待定位角膜的角膜包装体放置于第一夹持部件531与第二夹持部件533之间并保持;给所述电机151通电,所述电机带动所述驱动部件151转动,从而带动所述摆臂152转动,使得所述摆臂152的远离所述电机151输出轴的一端挤压所述第二夹持部件533朝向所述第一夹持部件531转动,进而使得第一夹持部件531与第二夹持部件533在外力的作用下挤压复位部件将装有待定位角膜的角膜包装体夹紧。
[0059] 需要说明的时,为了获取更好的角膜定位图像,当所述夹持组件53夹持所述角膜包装体位于所述图像识别系统7和所述背景组件1之间时,所述定位窗532的中心位置与所述定位屏11的中心位置正对设置。
[0060] 其中,本发明实施例对第一夹持部件531和第二夹持部件533的具体形状不进行限定,示例性的,可以根据所述角膜包装体的形状进行设计,例如,可以将所述第一夹持部件531和第二夹持部件533设计为片状,只要所述第一夹持部件531和所述第二夹持部件533能够夹紧所述角膜包装体即可。
[0061] 其中,本发明实施例对所述复位部件不进行限定,示例性的,所述复位部件可以采用弹性部件;本发明实施例对所述弹性部件的弹性系数不做具体限定,只要所述弹性部件能够使得第一夹持部件531与所述第二夹持部件533处于打开状态时,第一夹持部件531和所述第二夹持部件533之间的最大张开距离大于等于所述角膜包装体的厚度,或当电机151带动所述摆臂152转动挤压所述第二夹持部件533朝向所述第一夹持部件531转动时,位于第一夹持部件531和第二夹持部件533的弹性部件在外力挤压发生形变时可以使得第一夹持部件531与第二夹持部件533能够夹紧所述角膜包装体即可,优选的,所述弹性部件为弹簧
[0062] 参见图6,为了方便将角膜包装体移动至夹持部件的下方,本发明实施例还包括样品台4,该样品台4用于放置角膜包装体(图中未画出),对所述样品台4的具体结构不做限定,该样品台4设置于夹持组件53初始位置的下方,样品台4上设置有限位槽41,限位槽41位于第一夹持部件531与所述第二夹持部件533处于夹紧状态时,第一夹持部件531与所述第二夹持部件533之间夹缝的正下方。
[0063] 示例的,在实际应用中将角膜包装体沿着所述样品台4的限位槽41移动至所述夹持部件53初始位置的下方。该限位槽41的宽度与所述角膜包装体的厚度相同。可以通过人工将角膜包装体沿限位槽41移动也可以通过主控制系统沿着限位槽41将角膜包装体移动
至夹持组件53初始位置下方,本发明实施例对此不作限制。
[0064] 其中,所述初始位置为所述夹持组件53在所述机械臂组件5上预设的初始化状态。所述预设的初始状态可以根据系统预设,也可以是上一次角膜定位完成后,夹持组件53在所述机械臂组件5上所处的任意位置。
[0065] 其中,计算定位系统是以计算机为中心,采用数学技术方法,对一个系统前端获取的图像按照特定目的进行相应的处理。包括各种输入、输出及显示设备在内的数字图像处理系统上进行的,是将连续的模拟图像变成离散的数字图像后,用建立在特定的物理模型和数学模型基础上编制的程序控制,运行并实现种种要求的处理。该计算定位系统可以采用现有技术来实现,本发明实施例对此不作限制。
[0066] 参见图7,示例性的,本发明实施例的计算定位系统100包括:
[0067] 图像采集1011,用于采集图像识别系统获取所述图像中每个像素点的参数信息;
[0068] 图像分析模块1012,用于根据设定的参数阈值范围,获取所述图像中所述参数信息满足所述阈值范围的像素点;
[0069] 图像定位模块1013,用于将所述满足所述阈值范围的像素点的坐标确定为所述角膜的位置。
[0070] 示例性的,以所述角膜定位为例,通过图像采集模块采集到摄像头获取到的通过背景光形成的位于定位屏上的图像,将所述图像转换为24位RGB图像,即获取图像中每个像素点的参数信息,所述参数信息至少包含图像以像素为单位的宽度Bw、高度Bh、图像分辨率Bf和坐标;优选的,本发明以图像中的每个像素的坐标为例进行说明,通过采集模块获取位于坐标系中各个图像像素点的坐标位置,通过将位于坐标系中每个像素点对应的坐标位置与预先设置的坐标位置进行比较,选取符合预设的坐标位置阈值范围的每个像素点的坐标位置,将符合要求的像素点的坐标定位所述角膜的位置。
[0071] 其中,预先设置的坐标位置可以为计算定位系统预先设置的也可以为根据位于坐标系中各个图像像素点的坐标之间的相互关系获取到的。
[0072] 示例性的,用于根据设定的参数阈值范围,获取所述图像中所述参数信息满足所述阈值范围的像素点,还包括:
[0073] 根据位于坐标系中每个像素点对应的坐标位置将所述图像的像素点进行分类,将坐标位置满足一定约束条件的像素点划为一类,例如,位于坐标系中的某些像素点满足一定的线性约束条件,将该满足线性约束条件及在线性约束条件偏移量附近的像素点划为一类,选取符合线性约束条件及在线性约束条件偏移量附近的像素点在坐标系中对应的坐标位置,将符合要求的像素点的坐标定位所述角膜的位置。
[0074] 需要说明的是,该线性约束条件可以通过系统预设也可以根据各个像素点在坐标系中的分散规律获取。
[0075] 或以坐标系中某一最佳的像素点为中心及预设的某一阈值为偏移量绘制圆形区域,将落在该圆形区域内的像素点划为一类,选取落在该圆形区域内的像素点的坐标位置,将符合要求的像素点的坐标定位所述角膜的位置。
[0076] 需要说明的是,该最佳的像素点可以为预设设置的像素点也可以为根据各个像素点在坐标系中对应的位置关系选取的最符合要求的像素点,对于偏移量,本发明不作限制,在实际应用中,用户可以根据自己的需求通过系统预设,也可以根据各个像素点在坐标系中的分布选取。
[0077] 本发明的一优选实施例中,为了对角膜定位过程中各个操作过程进行自动化控制,减少角膜定位过程中的人工干预,本发明实施例的角膜定位系统还包括主控制系统以及与所述主控制系统连接的机械控制系统,所述机械控制系统与所述机械臂组件电连接,用于控制所述机械臂组件将透明且盛有角膜的角膜包装体移至所述图像识别系统和所述
背景组件之间;
[0078] 所述主控制系统分别与所述图像识别系统以及计算定位系统电连接,用于控制所述图像识别系统和计算定位系统,当所述机械臂组件将所述角膜包装体移至所述图像识别系统和所述背景组件之间时,获取所述角膜包装体在所述背景光的作用下形成的图像;以及,对所述图像识别系统获取的图像进行分析计算,获得所述角膜的位置信息。
[0079] 需要说明的是,本发明实施例在实际应用过程中,机械控制系统根据主控制系统发送的控制信号控制所述机械臂组件5将所述角膜包装体移至所述图像识别系统7和所述背景组件1之间,当所述角膜包装体移至所述图像识别系统7和所述背景组件1之间时,机械控制系统将所述角膜包装体移至所述图像识别系统7和所述背景组件1之间的信号反馈给
所述主控制系统,此时,可以通过所述主控制系统控制背景组件1提供背景光,也可以通过手动方式使的背景组件1提供背景光,本发明实施例对此不作限制。
[0080] 优选的,本发明实施例可以通过背景组件提供颜色一致的背景光,以便所述背景光透过所述夹持组件53夹持的角膜包装体在所述定位屏11中形成图像。
[0081] 综上所述,在角膜定位系统的整个操作过程中,通过所述机械控制系统对各个操作过程进行自动化控制,减少了在角膜定位系统中的人工干预,能够提交角膜定位的准确性。
[0082] 其中,所述的机械控制系统采用嵌入式Arcus控制器,该Arcus控制器具有8个数字输入端口和8个数字输出端口,输入端口用于从主控制系统获取指令将角膜包装体移动至背景组件1及图像识别系统7之间及当所述图像识别系统7检测所述定位窗532的中心位置坐标与所述预设的中心坐标不匹配时,即存在偏差时,通过Arcus控制器根据所述偏差对所述定位窗532的中心位置进行调整。输出端口用于根据所述主控制系统发送的指令向所述主控制系统反馈完成状态。
[0083] 其中,所述主控制系统14可以包括一个或多个微处理器13、存储器、用户接口、网络接口以及通信总线。
[0084] 通信总线用于控制角膜定位系统中各组成部件之间的通信。用户接口用于插接外部设备,例如触摸屏鼠标键盘等,以接收用户输入的信息。网络接口用于所述控制器与外部进行互相通信,该网络接口主要包括有线接口和无线接口。
[0085] 存储器可用于存储软件程序以及模块,数据库,如本发明实施例中所述的角膜定位方法对应的程序指令/模块及机械控制系统控制所述机械臂组件带动所述角膜包装体沿水平方向移动或沿竖直方向移动所对应的程序指令/模块或背景组件提供背景光对应的程序指令/模块或计算定位系统对所述图像识别系统获取的图像进行分析计算的程序指令/模块。存储器可包括高速随机存储器,还可包括非易失性存储器,如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器。在一些实例中,存储器可进一步包括相对于微处理器远程设置的存储器,这些远程存储器可以通过网络连接至所述控制设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
[0086] 微处理器13通过运行存储在存储器内的软件程序指令以及模块,从而执行各种功能应用以及数据处理,例如,处理器通过调用存储器中的角膜脱定位的应用程序,以实现快速而准确的实现角膜定位过程,通过调用存储器中的机械控制系统控制所述机械臂组件移动对应的程序指令/模块,以实现带动所述角膜包装体沿水平方向移动或沿竖直方向移动的过程。
[0087] 优选的,本发明的微处理器采用Arduino pro,该Arduino pro的输出接Arcus控制器的数字输入端口,Arduino pro的输入接主控制系统。
[0088] 综上所述,上述主控制系统在控制过程中,能够对各个操作步骤中的实现自动化控制,仅将设定好的操作程序输入给所述主控制系统14,在实际应用中通过微处理器13调用存储于所述主控制系统14中的应用程序,就可以完成整个操作过程。
[0089] 实施例二:
[0090] 参见图8,另一方面,本发明实施例还提供了一种角膜定位方法,应用于上述实施例所述的角膜定位系统,包括以下步骤:
[0091] S101、在初始位置通过机械臂组件5夹持住装有待定位角膜的角膜包装体;
[0092] S102、通过机械臂组件将所述角膜包装体移动至图像识别系统7和背景组件1之间;
[0093] S103、通过所述背景组件1提供背景光,并通过图像识别系统获取所述角膜包装体在所述背景光的作用下形成的图像;
[0094] S104、利用计算定位系统对所述图像识别系统获取的图像进行分析计算,获得所述角膜的位置信息。
[0095] 本发明实施例提供的角膜定位方法,当需要对透明且盛有待定位角膜的角膜包装体中的角膜定位时,在初始位置先通过机械臂组件夹持住透明且盛有待定位角膜的角膜包装体,然后通过机械臂组件将角膜包装体移动至图像识别系统和背景组件之间,然后通过背景组件提供颜色一致的背景光,并通过图像识别系统获取背景组件透过机械臂组件夹持的角膜包装体的背景光形成的图像;最后,利用计算定位系统对图像识别系统获取的图像进行分析计算,获取角膜的位置信息。本角膜定位方法不仅可以提高角膜定位的孔准确性,而且降低了工人劳动量。
[0096] 其中,所述机械臂组件包括水平移动组件52、竖直移动组件51和夹持组件53,所述水平移动组件52可带动竖直移动组件51和夹持组件53沿平行于所述定位屏11表面的水平方向往复移动,所述竖直移动组件51可带动夹持组件53沿平行于所述定位屏11表面的竖直方向往复移动;所述水平移动组件52包括第一驱动件、水平导轨、设置于所述水平导轨内的水平丝杠、以及与所述水平丝杠配合的第一螺母,所述第一螺母与所述水平导轨滑动连接,所述第一驱动件可带动所述水平丝杠转动,所述竖直移动组件与所述第一螺母固定连接;
所述竖直移动组件包括第二驱动件、竖直导轨、设置于所述竖直导轨内的竖直丝杠、以及与所述竖直丝杠配合的第二螺母,所述第二螺母与所述竖直导轨滑动连接,所述第二驱动件可带动所述竖直丝杠转动;
[0097] 参见图9,示例性的,对于步骤S102具体可以通过以下步骤实现:
[0098] S1021、开启所述第二驱动件,所述第二驱动件驱动所述竖直丝杠转动,带动所述夹持组件从所述初始位置沿平行于所述定位屏表面的竖直移动,在所述角膜包装体与所述图像识别系统和所述背景组件的处于相同高度时,关闭所述第二驱动件;
[0099] S1022、开启所述第一驱动件,所述第一驱动件驱动所述水平丝杠转动,带动所述竖直移动组件和所述夹持组件沿平行于所述定位屏表面的水平方向移动,在所述角膜包装体位于所述图像识别系统和所述背景组件之间时,关闭所述第一驱动件。
[0100] 进一步的,为了方便机械臂组件带动角膜包装体沿水平方向或者竖直方向移动,优选的,支撑部件,第一夹持部件,第二夹持部件,复位部件和驱动部件;
[0101] 其中,所述第一夹持部件和第二夹持部件的中心部位分别设置有定位窗;所述第一夹持部件固定于所述支撑部件上,所述第一夹持部件和所述第二夹持部件相对设置,且所述第一夹持部件和所述第二夹持部件之间通过复位部件连接,所述驱动部件包括电机,所述电机的输出轴连接有摆臂,所述摆臂远离所述电机输出轴的一端与所述第二夹持部件抵靠;
[0102] 示例性的,步骤S101可以具体通过以下步骤实现:
[0103] S1011、在所述电机关闭,所述第二夹持部件和所述第一夹持部件在所述复位部件的作用下呈现打开状态时,将所述装有待定位角膜的角膜包装体放置于所述第一夹持部件与所述第二夹持部件之间并保持;
[0104] 其中,所述电机关闭时,施加在所述第二夹持部件和所述第一夹持部件上的外力消失,所述第二夹持部件和所述第一夹持部件在复位部件的作用下恢复至初始位置,此时的第一夹持部件与第二夹持部件依靠复位部件自身的弹力处于打开状态,当所述第一夹持部件与所述第二夹持部件处于打开状态时,第一夹持部件与所述第二夹持部件之间的距离应该大于等于所述角膜包装体的厚度。
[0105] S1012、开启所述电机,所述电机的输出轴带动所述摆臂向靠近所述第二夹持部件的方向摆动,所述摆臂推动所述第二夹持部件向所述第一夹持部件的方向转动,直至所述第一夹持部件和第二夹持部件相贴合。
[0106] 其中,通过开启所述电机,向所述摆臂施加外力,摆臂在所述电机的带动下转动从而带动摆臂挤压所述第二夹持部件朝向所述第一夹持部件转动,进而使得位于所述第一夹持部件与所述第二夹持部件之间的复位部件被挤压从而所述第一夹持部件与所述第二夹持部件将所述透明且盛有待定位角膜的角膜包装体夹紧。
[0107] 进一步的,所述角膜包装体位于所述图像识别系统和所述背景组件之间是指:所述夹持组件的定位窗的中心位置与所述定位屏的中心位置正对。为了更好的获取角膜定位的准确性,对所述定位窗的大小及位置不作限定,只要当角膜包装体位于所述图像识别系统和所述背景组件之间时,通过水平移动组件52和竖直移动组件51使得所述夹持组件53的定位窗532的中心位置与所述定位屏11的中心位置正对即可,即
[0108] 参见图10,示例性的,步骤S104具体可以通过以下步骤实现:
[0109] S1041、所述图像识别系统获取所述图像中每个像素点的参数信息;
[0110] S1042、根据设定的参数阈值范围,获取所述图像中所述参数信息满足所述阈值范围的像素点;
[0111] S1043、将所述满足所述阈值范围的像素点的坐标确定为所述角膜的位置。
[0112] 实施例三
[0113] 参见图11,本发明实施例提供一种优选的角膜定位方法,该角膜定位方法基于本发明实施例提供的一优选角膜定位系统,所述方法包括:
[0114] S201、所述机械控制系统控制所述机械臂组件在初始位置夹持住装有待定位角膜的角膜包装体;
[0115] S202、所述机械控制系统控制所述机械臂组件将所述角膜包装体移动至图像识别系统和背景组件之间;
[0116] S203、所述主控制系统控制所述背景组件提供背景光,并控制所述图像识别系统获取所述角膜包装体在所述背景光的作用下形成的图像;
[0117] S204、所述主控制系统控制所述计算定位系统对所述图像识别系统获取的图像进行分析计算,获得所述角膜的位置信息。
[0118] 参见图12,示例性的,对于步骤S201可以具体包括以下步骤:
[0119] S2011、所述机械控制系统接收用户输入的开始指令;
[0120] 具体的,用户可在机械控制系统的操作界面输入开启机械臂组件工作的指令,例如启动设置在机械控制系统的操作界面的运行按钮向机械臂控制系统发送开启机械臂组件工作的指令。其中,机械控制系统的操作界面可参考图13所示操作界面。操作界面左侧部分1001用于显示机械臂组件整体的运行状态信息,如机械臂组件的初始位置、当前位置、预设位置、当前位置与初始位置之间的距离等,界面右侧部分1002用于控制机械臂控制系统的运行状态,如运行按钮10021用于输入开启机械臂组件工作的开始指令,定位按钮10022,用于通过限位传感器将机械臂组件移动至预设位置,起始按钮10023用于在操作过程中使机械臂组件回复到起始位置,紧急停止按钮10024用于停止机械臂组件及机械控制系统的运动状态,设置按钮10025,用于设置机械臂组件的移动到预设位置的运行参数,返回按钮
10026用于退出机械臂控制系统的操作界面。
[0121] 需要说明的是,图13仅是示例性的给出一种机械控制系统的操作界面示意图,当然,还可能存在其它可能的操作界面,本发明实施例对此不作具体限定。
[0122] S2012、所述机械控制系统将所述用户输入的开始指令传输至所述主控制系统;
[0123] S2013、所述机械控制系统接收所述主控制系统根据所述开始指令发送的定位指令;
[0124] S2014、所述机械控制系统根据所述定位指令控制所述机械臂组件回复至初始位置;
[0125] S2015、所述机械控制系统向所述主控制系统发送第一信号,所述第一信号用于指示所述机械臂组件回复至初始位置;
[0126] S2016、所述机械控制系统接收所述主控制系统发送的第一控制信号,并根据所述第一控制信号在初始位置夹持住装有待定位角膜的角膜包装体。
[0127] 进一步的,为了方便控制器控制所述角膜包装体沿水平方向和竖直方向移动,水平移动组件52、竖直移动组件51和夹持组件53,所述水平移动组件52可带动竖直移动组件51和夹持组件53沿平行于所述定位屏11表面的水平方向往复移动,所述竖直移动组件51可带动夹持组件53沿平行于所述定位屏11表面的竖直方向往复移动;所述水平移动组件52包括第一驱动件、水平导轨、设置于所述水平导轨内的水平丝杠、以及与所述水平丝杠配合的第一螺母,所述第一螺母与所述水平导轨滑动连接,所述第一驱动件可带动所述水平丝杠转动,所述竖直移动组件与所述第一螺母固定连接;所述竖直移动组件51包括第二驱动件、竖直导轨、设置于所述竖直导轨内的竖直丝杠、以及与所述竖直丝杠配合的第二螺母,所述第二螺母与所述竖直导轨滑动连接,所述第二驱动件可带动所述竖直丝杠转动;
[0128] 所述初始位置包括所述第二螺母在所述竖直导轨的第一初始值以及所述第一螺母522在所述水平导轨的第二初始值构成的坐标;
[0129] 示例性的,步骤S2014具体可以通过以下步骤实现:
[0130] S20141、所述机械控制系统检测所述第一螺母在所述水平导轨的当前值以及所述第二螺母在所述竖直导轨的当前值;
[0131] S20142、若所述第二螺母在所述竖直导轨的当前值是第一初始值,所述第一螺母在所述水平导轨的当前值不是第二初始值,则所述机械控制系统控制所述第一驱动件开启,带动所述竖直移动组件和所述夹持组件沿所述水平导轨移至所述第二初始值;
[0132] S20143、若所述第二螺母在所述竖直导轨的当前值不是第一初始值,所述第一螺母在所述水平导轨的当前值是第二初始值,则所述机械控制系统控制所述第二螺母带动所述夹持组件沿所述竖直导轨移动至所述第一初始值;
[0133] S20144、若所述第二螺母在所述竖直导轨的当前值不是第一初始值,所述第一螺母在所述水平导轨的当前值不是第二初始值,所述机械控制系统控制所述第一螺母带动所述夹持组件移动沿所述水平导轨移至所述第二初始值,并控制所述第一螺母带动所述夹持组件沿所述竖直导轨移动至所述第一初始值。
[0134] 其中,所述第一初始值由主控制系统预设或者由主控制系统根据所述第二螺母在所述竖直导轨的当前值及所述第一螺母在水平导轨的当前值与所述第一初始值和第二初始值之间的位置获取。
[0135] 为了方便机械控制系统控制机械臂组件夹紧角膜包装体,
[0136] 示例性的,所述机械控制系统控制所述机械臂组件在初始位置夹持住透明且盛有待定位角膜的角膜包装体,包括:
[0137] 所述机械控制系统控制所述电机关闭,所述第二夹持部件和所述第一夹持部件在所述复位件的作用下呈现打开状态;
[0138] 将所述装有待定位角膜的角膜包装体放置于所述第一夹持部件与所述第二夹持部件之间并保持;
[0139] 所述机械控制系统经过预设时长,在第二时刻开启所述电机,所述电机的输出轴带动所述摆臂向靠近所述第二夹持部件的方向摆动,所述摆臂推动所述第二夹持部件向所述第一夹持部件的方向转动,直至所述第一夹持部件和第二夹持部件相贴合。
[0140] 其中,所述预设时长由系统预设或者由主控制系统根据所述第一夹持部件与所述第二夹持部件处于打开状态时的距离至所述第一夹持部件与所述第二夹持部件将所述装有角膜的角膜包装体夹紧的时间决定,所述第二时刻由系统预设或者由主控制系统根据所述弹性部件使得所述第一夹持部件与所述第二夹持部件处于打开状态的时间决定,该夹持组件处于打开状态时,第一夹持部件与第二夹持部件之间的距离应该大于等于所述角膜包装体的厚度,即所述第二时刻由所述第一夹持部件与所述第二夹持部件之间的距离与所述弹性部件使得所述第一夹持部件与所述第二夹持部件处于打开状态的速率计算获得。
[0141] 示例性的,所述机械控制系统控制所述机械臂组件将所述角膜包装体移动至图像识别系统和背景组件之间,包括:
[0142] 所述机械控制系统控制所述第二驱动件开启,带动所述夹持组件从所述第一初始值沿所述竖直导轨向下滑动第一距离;
[0143] 在所述竖直导轨向下滑动第一距离后,所述机械控制系统控制所述第二驱动件关闭,使得所述角膜包装体与所述图像识别系统和所述背景组件的处于相同高度;
[0144] 所述机械控制系统控制所述第一驱动件开启,带动所述竖直移动组件和所述夹持组件沿所述水平导轨从第二初始位置向第一方向移动第二距离,其中,所述第一方向为所述水平导轨朝向所述图像识别系统和背景组件之间位置的方向;
[0145] 在所述第一螺母沿所述水平导轨向第一方向移动第二距离后,所述机械控制系统控制所述第一驱动件关闭,使得所述角膜包装体位于所述图像识别系统和所述背景组件之间。
[0146] 参见图14,如图14所示为本发明实施例机械控制系统的操作界面示意图,左侧操作界面1101用于显示该机械臂组件5在Y轴(竖直导轨)、X轴(水平导轨)中的位置信息,例如,第一初始位置,第二初始位置及第一距离,第二距离,右侧操作界面1102用于控制机械臂组件5的参数,例如,定位按钮11021A,用于通过限位传感器将第二螺母带动所述夹持组件53从所述第一初始值沿所述竖直导轨向下滑动第一距离,定位按钮11021B,用于通过限位传感器将第一螺母带动所述竖直移动组件51和所述夹持组件53沿所述水平导轨从第二初始位置向第一方向移动第二距离,起始按钮110022用于在操作过程中使机械臂组件5回复到第一初始位置和第二初始位置,停止按钮110023A用于当夹持组件53沿竖直导轨移动到第一距离后使第二螺母在竖直轨道上停止运动,停止按钮11023B用于当夹持组件53在水平轨道移动至第二距离后使第一螺母在水平滑轨上停止运动,设置按钮11024,用于设置机械臂组件的在竖直轨道和水平轨道预设位置的参数,返回按钮11025用于退出机械臂控制系统的操作界面。
[0147] 需要说明的是,图14仅是示例性的给出一种机械控制系统的操作界面示意图,当然,还可能存在其它可能的操作界面,本发明实施例对此不作具体限定。
[0148] 其中,所述第一距离由主控制系统根据第二螺母在竖直轨道的第一初始位置与图像识别系统7和所述背景组件1所处高度差预设,第二距离由主控制系统根据第一螺母在水平轨道上的第二初始位置与图像识别系统7和所述背景组件1在水平方向上的位置差预设。
[0149] 为了使得定位效果更加准确,在所述机械控制系统控制所述机械臂组件5将所述角膜包装体移动至图像识别系统7和背景组件1之间后,所述主控制系统控制所述计算定位系统对所述图像识别系统7获取的图像进行分析计算,获取所述角膜的位置信息之前,所述方法还包括:
[0150] 所述主控制系统控制所述图像识别系统以及所述机械控制系统使所述夹持组件的定位窗的中心位置位于所述定位屏的垂直中心线上。
[0151] 参见图15,示例性的,所述主控制系统控制所述图像识别系统以及所述机械控制系统使所述夹持组件的定位窗的中心位置位于所述定位屏的垂直中心线上,包括:
[0152] S2021、在所述机械控制系统控制所述机械臂组件将所述角膜包装体移动至图像识别系统和背景组件之间以后,所述机械控制系统向所述主控制系统发送第二信号,以指示所述角膜包装体移动至图像识别系统和背景组件之间;
[0153] S2022、所述主控制系统根据所述第二信号向所述图像识别系统发送第二控制信号;
[0154] S2023、所述图像识别系统根据所述第二控制信号检测所述定位窗的中心位置坐标;
[0155] S2024、所述图像识别系统将所述定位窗的中心位置坐标与预设的中心坐标进行匹配;
[0156] S2025、若所述定位窗的中心位置坐标与预设的中心坐标不匹配,则所述图像识别系统将所述定位窗的中心位置坐标与预设的中心坐标之间的偏差信息发送至所述主控制系统;
[0157] S2026、所述主控制系统将所述偏差信息发送至所述机械控制系统;
[0158] S2027、所述机械控制系统根据所述偏差信息对所述定位窗的中心位置进行调整。
[0159] 需要说明的是,在机械臂组件5将角膜包装体移动到图像识别系统和7背景组件1之间时,由于各方面的因素会使得定位窗的中心位置与预设的中心坐标存在差异,例如,可以是系统设置偏差引起的差异,故主控制系统在获取到第二信号以后将检查所述定位窗
532的中心位置坐标与预设的中心坐标是否存在差异,当存在差异时,通过机械控制系统根据偏差信息调整定位窗532的中心位置使其与预设位置一致,这样方便了在后续定位过程中摄像头的中心能与定位窗的中心位置正对,从而提高了整个定位系统的精确度。
[0160] 参见图16,示例性的,本发明的实施例还包括:
[0161] S301、若所述计算定位系统对所述图像识别系统获取的图像进行分析计算,确定所述图像中不存在角膜的相关信息,则向所述主控制系统发送第三信号;
[0162] S302、所述主控制系统根据所述第三信号向所述机械控制系统发送第三控制信号;
[0163] S303、所述机械控制系统根据所述第三控制信号控制所述机械臂组件回复至初始位置。
[0164] 需要说明的是,在实际操作过程中,由于对需要定位的角膜没有限制,故在进行定位时,可能会出现在背景光形成的图像中不存在角膜的信息,这时,为了提高定位的准确性和高效性,可以通过主控制系统将未获取到角膜的信息发送给控制系统,控制机械控制系统将机械臂组件回复至初始位置进行下一个角膜的定位。
[0165] 本发明实施例提供的一种角膜定位方法,当需要对角膜包装体中的待定位角膜定位时,机械控制系统在初始位置先控制机械臂组件夹持住装有待定位角膜的角膜包装体,然后机械控制系统控制机械臂组件将角膜包装体移动至图像识别系统和背景组件之间,然后主控制系统控制背景组件提供颜色一致的背景光,并控制图像识别系统获取背景组件透过机械臂组件夹持的角膜包装体的背景光形成的图像;最后,主控制系统控制所述计算定位系统对所述图像识别系统获取的图像进行分析计算,获取所述角膜的位置信息。本角膜定位方法不仅可以提高角膜定位的孔准确性,而且降低了工人劳动量。
[0166] 以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
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